1.2 Состав систем

1.2.1 Подсистемы, модули

Система может делиться на отдельные части - подсистемы. Подсистема – это выделенная группа объектов, как правило, относительно обособленная, обычно обладающая своей функцией.

Выделение подсистем в системе и их состав определяет исследователь, критерием является удобство рассмотрения данной системы.

Предельными случаями подсистемы будут;

а) отдельный элемент;

б) вся система.

Обратное: можно объединять системы во все большую систему.

Вложенность системы позволяет, делить систему на системы; можно объединять системы во всё большую систему.

Деление системы не ведёт к разрыву связей, они остаются, но теперь их необходимо учитывать как связи между системами. Объединение приводит к тому, что внешние связи становятся внутренними. В принципе можно отбрасывать часть связей, но это приводит к тому, что разделенная или, наоборот, объединенная система не полностью соответствует исходной ситуации.

Из всего этого следует, что предельными случаями системы являются:

элемент;

весь мир.

Говоря о составе системы, часто выделяют основные объекты и основные связи. За основу при этом обычно берется влияние данных объектов и связей на достижение поставленных перед системой задач или на её функционирование (работу). Такая оценка часто субъективна. Рекомендуется стремиться к использованию объективных оценок. К ним относятся: число связей данного объекта (зависимость от него других объектов); объем проходящей и обрабатываемой информации; важность для качества работы всей системы (в т.ч. определять число сбоев и отказов – это «слабое звено»).

В работе с системой важно следующее упрощение. Обратимся к схеме:

Идея: при работе с системой исключить рассмотрение происходящего в системе и исследовать только совокупность входов и выходов. Возможно ли это? Полезно ли это?

Обратимся к примеру. Большинство бытовых приборов мы умеем только включать, делать простые настройки и выключать. Всё это входы и выходы. Мешает ли нам это использовать бытовые приборы? Нет, не мешает. Мешает ремонтировать, улучшать прибор, понимать суть работы. Но мы видим, что с системой можно работать, рассматривая её как совокупность своих входов и выходов.

На основе подобных рассуждений в теории систем, кибернетике и многих других дисциплинах вводится важное понятие модуля.

Сделаем это в две ступени;

Рассмотрение объекта как совокупности только входов и выходов называется модульным подходом.

Объект, рассматриваемый на основе модульного подхода, называется модулем.

Примеры:

Часы. Вход – «посмотрел на часы». Происходящее: в часах двигаются стрелки и др. части (или работает жидкокристаллическое табло). Выход – «узнал время».

Компьютер. Вход – ввод информация, заказ команд. Происходящее: преобразование информации в системном блоке. Выход – новая информация на мониторе.

Происходящее в самолете, правительстве, банке, душе человека для нас неизвестно, тем не менее, мы можем оперировать этими понятиями на уровне причин/следствий, т.е. входов/выходов.

Аналогично можно рассмотреть химическую реакцию; процесс усвоения знаний у студента; становление или формирование общественного мнения и т.д.

Суть модульного подхода – резкое уменьшение рассматриваемой информации при сохранении возможности оперировать объектом. В принципе, за этим стоит экономизация мышления

Поэтому к сложным системам мы предпочитаем относиться как к совокупности модулей, т.е. частично или полностью оперировать только входами/выходами отдельных частей системы.

Именно модульный подход к сложной системе позволяет человечеству создавать и осваивать все более сложные системы. Предела нарастанию сложности пока не видно. Современные сложные системы полностью понятны только совокупности её создателей. А пользуются или миллионы.

Модульный подход предполагает сознательный отказ от рассмотрения того, что происходит в системе. Близким к модулю понятием является понятие чёрного ящика. В классическом случае чёрного ящика мы не знаем, что происходит в системе. Правда, вложенная в человека любознательность ведёт к тому, что всё вокруг и для одного человека, и для человечества в целом перестает быть чёрным ящиком.

Неклассическое понимание чёрного ящика - мы не хотим знать происходящее, но интересуемся причинами (входами) и следствиями (выходами).

Часто удобно считать модулем подсистему, т.е. частично или полностью описывать её совокупностью входов и выходов.